统计中存在的悖论
我们的大脑的确不能很好地处理概率问题,所以对错误的出现我并不感到惊讶。——统计学家 戴康尼斯
引言
正如上面统计学家所说,人类不善于处理概率问题,以至于有时候用概率解释问题的答案,超乎人的想象;但是人的大脑天生善于处理因果以及思考因果问题。例如:福尔摩斯正是通过归纳以及溯因推理破了各种奇案。本篇文章就来讲讲那些超乎人大脑想象的悖论。
蒙提.霍尔悖论
这个悖论产生于一个电视节目:“让我们做个交易”,主持人蒙提.霍尔与参赛者玩这个心理游戏。游戏规则是:参赛者会看见三个关闭的门,其中一扇门的后面有一辆汽车,选中后面有车的那扇门就可以赢得该汽车,而另外两扇门后面则各藏有一只山羊。当参赛者选定了一扇门,但未去开启它的时候,节目主持人会开启剩下两扇门的其中一扇,露出其中一只山羊。
如果参赛者选择了1号门,但是不会去打开,主持人会打开其它两扇门中一个门后是山羊的门,假设该门为3号门;那么请问参赛者换为2号门和不换为2号门获得汽车的概率分别有多少?
如果你的答案是换不换概率都是;那么请看下表:
1号门 | 2号门 | 3号门 | 换 | 不换 |
---|---|---|---|---|
车 | 山羊 | 山羊 | 输 | 赢 |
山羊 | 车 | 山羊 | 赢 | 输 |
山羊 | 山羊 | 车 | 赢 | 输 |
其中参赛者选择打开门的一直是1号门,而主持人开的门隐藏在换与不换这两列。可以明显的看到换门会有获胜的概率;而这一结果也符合我们人类的直觉。
然而,真实的答案就是,这个例子很明显体现了人类不善于处理概率问题。
伯克森悖论
该悖论讲的是:两种疾病即使在一般人群中彼此不存在实际联系,在医院的病人中会形成某种似是而非的关联。
例如案例:在一般人群中,大约有7.5%的人患有骨骼疾病,这一比例与患者是否患有呼吸系统疾病无关。但是,对于患有呼吸系统疾病的住院患者而言,其骨骼疾病的患病率会升至25%!
直觉上理解,骨骼疾病怎么会和呼吸系统疾病产生关联呢?然而,该例子明显的产生了关联。真实数据如下表:
原因是该研究把范围限制在了医院,因此产生了偏倚;在因果论中,把这种研究偏倚称为对撞偏倚。
总结
如果仅仅从统计学解决问题,不仅仅会造成悖论,甚至更可能产生不可挽回的错误。或者说仅仅观察数据,解决问题的局限性很大;因为统计或观察数据也会骗人,也会产生让人难以理解的事情。
如果因果关系真的存在,那么因果论带来的不仅仅是观察数据,还有干预和反事实的相关理论......